KR960007595B1 - 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트(sheet) - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트(sheet)

제1도는 본 발명에 있어서의 2층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트(sheet)를 생산하기 위한 장치의 개략적인 도면이다.

제2도 내지 제5도는 본 발명에서의 2 내지 5층 구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트의 확대 단면도이다.

제6도는 본 발명의 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트로 성형한 화장품을 포장내장재의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압출기(Extruder) 2 : 합성수지액

3 : 배분기 4 : T-다이(T-die)

5 : 냉각 로울러 6 : 시이트(sheet)

발명의 분야

본 발명은 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트에 관한 것이다.

보다 구체적으로 본 발명은 합성수지 신원료(新 原料)와 스크랩(Scrap)등과 같은 합성수지 폐기물을 이용하여 2층 이상의 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트에 관한 것이다.

발명의 배경

성형용 합성수지 시이트는 판상(板狀, 시이트상)으로 제조되어 각각의 용도에 적합하도록 성형하여 사용된다. 예를 들어 화장품 케이스, 비누 세트, 식료품 세트, 치약 세트 등과 같이 상품이 일정한 규격으로 포장될 때, 외관상 목적으로 또는 상품을 고정시키기 위한 목적등으로 일정한 상자 내부에 포장용 내장재가 삽입된다. 이러한 포장용 내장재는 일명 스티로폴로 불리우는 합성발포물질을 사용하여 왔다. 그러나 이러한 물질로 만들어진 포장용 내장재는 폐기처분하는 경우에 장기간 부패되지 않고 또한 소각하는 경우에 유독성 가스를 배출하기 때문에 환경 공해상의 많은 문제점을 내포하고 있다. 따라서 포장용 내장재로 사용되는 합성발포물질을 대체하고자 하는 많은 문제 연구가 이 분야에서 진행되어 왔다.

이러한 합성발포물질로 만들어진 포장용 내장재를 대체하기 위한 것의 하나가 바로 일반 성형용 합성수지 시이트이다. 이 합성수지 시이트는 압출기를 이용하여 종래의 방법에 따라 판상으로 제조되며, 그 원료로는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS) 등과 같은 합성고분자물질 등이 있다.

합성수지를 이용한 종래의 성형용 시이트는 그 원료가 모두 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌의 신원료들이었다. 합성수지의 신원료는 각각의 단량체로부터 중합공정을 거쳐 생산된 합성고분자물질로서, 성형용 시이트를 제조하는 경우에 이들을 100% 사용하면 성형용 시이트의 제조원가는 상당히 상승하게 된다. 따라서 제조원가 측면에서 위의 100%의 신원료를 사용하는 방법은 개선되어, 신원료와 충진재(filler)를 혼합 하여 성형용 합성수지 시이트를 제조하거나 또는 신원료와 합성수지 폐기물 원료를 혼합하여 성형용 합성수지 시이트를 제조하는 방법이 등장하였다. 그러나 이들 방법도 충진제 또는 합성수지 폐기물을 혼합하여 사용함으로써 시이트의 전반적인 품질 저하를 야기시키게 되었으며, 나아가 충진재 등의 사용으로 인한 가공성의 저하와 제품의 품질저하를 야기시키게 되었다. 또한 이들 방법에 의하여 제조된 시이트는 시이트 표면의 처리가 어려워서 다양한 용도를 갖는 성형품에 적합하지 못하였다.

합성수지의 가공분야에 있어서는 스크랩(scrap)과 같은 많은 부산물이 발생하며, 이들을 폐기처분하여야 할 때 많은 환경공해상의 문제와 처리비용등의 문제점이 야기되어 왔다.

이상의 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트를 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 합성수지 신원료와 폐기물 원료를 사용함으로써 제조원가가 저렴하고 환경공해상의 문제점을 제거하거나 감소시킬 수 있는 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 합성수지 폐기물원료를 회수하여 활용함으로써 합성수지 폐기물 그 자체가 갖는 환경공해상의 문제점을 해결할 수 있는 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 소정의 기능을 발휘할 필요가 있는 시이트의 표면층에 합성수지 신원료를 사용하고 시이트의 내부층이나 다른 표면층에 합성수지 폐기물 원료를 사용하는 다층 구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 시이트의 양표면층에 소정의 기능을 발휘할 필요가 있는 경우에 합성수지 신원료를 그 양표면층에 사용하고 시이트의 내부층에는 합성수지 폐기물 원료를 사용하는 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트를 제공하기 위한 것이다.

발명의 요약

본 발명의 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트는 소정의 기능을 발휘할 필요가 있는 시이트의 표면층에 합성수지 신원료를 사용하고 시이트의 내부층이나 다른 표면층에 합성수지 스크랩등의 폐자원을 사용하여 압출기, 배분기, T-다이, 냉각로울러등을 이용한 종래의 압출 성형방법에 따라 제조한 시이트에 관한 것이다. 본 발명은 필요에 따라 최소한 2층 이상의 다층구조를 갖지만 통상 2 내지 5층의 다층구조로 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 성형용 시이트는 성형품의 용도에 따라 그 표면층이 특수한 기능을 갖도록 첨가재를 혼합하여 제조된다. 예를 들어 시이트의 표면이 특정의 색상을 요하는 경우에 필요한 안료를 합성수지 신원료에 혼합하여 시이트를 제조한다. 이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

본 발명의 다층 구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트는 압출기, 배분기, T-다이, 및 냉각로울러로 이루어지는 종래의 장치로부터 제조된다. 제1도는 본 발명에서의 2층 구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트를 제조하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 단일의 원료를 사용하여 단일층의 성형용 시이트를 제조하는 경우에는 단일의 압출기를 사용한다.

합성수지의 신원료는 중합 합성을 거쳐 생산된 수지펠릿(pellet)를 압출기에 부착되어 있는 호파(도시되지 않음)에 적재한 후 압출기를 통하여 일정속도로 용융압출한다. 제1도와 같이 2층 구조의 성형용 시이트(6)를 제조하는 경우에는 한 쪽의 압출기에 합성수지 신원료를 투입하고, 다른 한 쪽의 압출기에는 합성수지의 폐기물원료를 투입한다. 압출기(1)를 통하여 배출된 용융상태의 합성수지액은 배분기(3)를 통하여 T-다이(4)를 통과한 후 냉각로울러(5)에서 냉각되어 시이트(6)를 형성한다. 배분기(3)는 서로 다른 원료가 혼합되지 않고 분리될 수 있는 구조를 갖는다. 압출기(1)를 통하여 배출된 합성수지액은 배분기(3)를 통하여 T-다이(4)를 통과한 후 냉각로울러(5)에 의하여 냉각되어 시이트(6)가 제조되며, 제조된 시이트(6)는 롤(roll)의 형태로 포장한다.

본 발명의 성형용 합성수지 시이트(6)의 층수에 따라 압출기(1)를 설치한다. 예를 들어 제2도와 같은 2층 구조의 시이트는 상부층(11)이 합성수지의 신원료로 제조되며 하부층(12)의 폐기물원료로 제조되는 데, 신원료를 한 쪽의 압출기에 투입하고 폐기물원료를 다른 한 쪽의 압출기에 투입한다. 제3도와 같이 시이트(6)가 3층구조를 이루는 경우에는 세 개의 압출기가, 제4도와 같이 4층구조를 이루는 경우에는 네 개의 압출기가 각각 설치된다.

본 발명의 성형용 합성수지 시이트의 원료는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌이 있으며, 합성수지의 신원료와 폐기물원료는 항상 동종의 원료를 사용한다. 예를들어 합성수지의 신원료가 폴리프로필렌인 경우에는 폐기물원료도 폴리프로필렌이어야 한다.

제2도와 같이, 상부층(11)이 성형품의 외부 표면인 경우에는 상부층(11)을 합성수지의 신원료로 제조하고, 하부층(12)을 합성수지의 폐기물원료로 제조한다.

제3도는 양 표면의 표면층(13, 15)을 합성수지의 신원료로 제조하고 그 중간층(14)을 폐기물원료로 제조한 것으로, 양표면이 외부기능을 갖는 경우에 제조될 수 잇는 시이트의 단면도이다.

제4도는 제3도와 같이 양표면층(16, 19)을 합성수지의 신원료로 제조하고 그 중간층(17, 18)을 폐기물원료로 제조한 것이다.

제5도는 시이트의 양표면층(21, 25)을 합성수지 신원료로 제조하고 내부의 세 층(22,23,24)을 합성수지의 서로 다른 폐기물 원료로 제조한 것이다.

본 발명의 성형용 합성수지 시이트는 표면층에 사용되는 합성수지 신원료와 내부층에 사용되는 합성수지 폐기물을 20-50중량% 및 80-50중량%로 각각 사용한다. 합성수지 폐기물을 많이 사용하면 할수록 제조원가는 감소하지만 시이트를 형성할 때 그 표면층의 변형에 의하여 표면층이 손상되지 않는 범위내에서 합성수지 신원료를 사용하여야 한다. 시이트 성형품의 용도에 따라 합성수지 신원료와 폐기물원료의 양을 위에서 설명한 범위내에서 조절할 수 있다.

제6도는 본 발명의 성형용 합성수지 시이트로 화장품 케이스 내장재를 성형한 제품의 사시도로서, 본 발명의 시이트가 사용되는 용도를 나타내는 일예이다.

본 발명의 합성수지 시이트는 합성수지 폐기물을 50-80중량% 사용함으로써 100%의 합성수지 신원료를 사용하는 경우에 비하여 제조원가를 상당히 감소시킬 수 있고 폐자원을 활용할 수 있다는 측면에서 경제적이며, 합성수지 폐자원을 회수하여 활용함으로써 합성수지 폐자원 그 자체가 갖는 환경공해상의 문제를 제거할 수 있다. 또한 본 발명의 합성수지 시이트로 제조한 성형품을 사용한 후 소각처분하는 경우에도 소각안정성이 향상되며 유독성가스가 적게 발생하여 환경공해상의 문제점을 해결하는 발명의 효과를 갖는다. 예를 들어 100% 신원료의 폴리프로필렌을 연소할 때의 연소열은 약 12,000cal/kg인데 비하여, 60%의 폐지원이 함유된 폴리프로필렌의 연소열은 약 5,400cal/kg에 불과하다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연하다.

Claims (4)

1. 압출성형 방법에 의하여 제조되는 성형용 합성수지 시이트에 있어서, 필요한 시이트 표면층(11,13,15,16,19,21,25)을 합성수지 신원료로 제조하고 내부층(14,17,18,22,23,24) 및 하부층(12)을 동종의 합성수지 폐기물원료로 제조하는 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트.
2. 제1항에 있어서, 상기 합성수지 신원료가 20∼50중량%로 사용되고 상기 합성수지 폐기물원료가 80∼50중량%로 사용되는 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트.
3. 제1항에 있어서, 상기 합성수지가 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 또는 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 다층구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트.
4. 제1항에 있어서, 상기 시이트의 층수가 2 내지 5인 것을 특징으로 하는 다층 구조를 갖는 성형용 합성수지 시이트.